【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)特性，通常電機還耍求能達(dá)到無級調(diào)速。步進(jìn)式電動機 交流伺服電動機和直流伺服電動機[11]。以上三種電機都可以實現(xiàn)進(jìn)給驅(qū)動，但由于經(jīng)濟(jì)性與效率的影響，使得三者分別用于不同的領(lǐng)域。目前，步進(jìn)式電動機雖容易控制，成本低廉，但因其失步會引起控制誤差，且轉(zhuǎn)速有限，所以排除掉。直流伺服電機性能好，過載能力強，易平滑調(diào)速，制動和熱動的轉(zhuǎn)矩較大，已在國內(nèi)得到非常廣泛的使用。較為理想的驅(qū)動元件是交流伺服電動機，維護(hù)工作比直流電機更加易行簡單。但相比而言控制繁瑣，不易大范圍進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，很難達(dá)到無級變速要求[11]。當(dāng)運用不同的驅(qū)動元件時，數(shù)控機床的進(jìn)給機構(gòu)也隨之有所不同。電動機和絲杠間的聯(lián)接方式基本分為三種形式，:(1) 通過齒輪傳動聯(lián)接一般的數(shù)控機床的機械進(jìn)給裝置中大多利用齒輪傳動副來達(dá)到預(yù)期的降速比要求，如圖22a所示。而齒輪在生產(chǎn)制造中一般達(dá)不到嚴(yán)格的理想齒面技術(shù)要求，因此必須要留有適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙，方能進(jìn)行正常的工作運轉(zhuǎn)，但同時側(cè)齒間隙會引起給進(jìn)運動系統(tǒng)中的反向那邊的矢動量[1]。因此，齒輪傳動副為最大限度地減小齒側(cè)間隙，一般選擇消除措施設(shè)計?？墒欠N此聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)的機械也會變得相對要復(fù)雜一些。(2) 通過同步帶輪聯(lián)接如圖22b所示，即為此種方式聯(lián)接的進(jìn)給運動，它的機械機構(gòu)相對簡單。同步帶輪傳動兼具鏈傳動與帶傳動的優(yōu)點，能實現(xiàn)精準(zhǔn)的傳動比，傳動較為平穩(wěn)，張緊力需求很小，甚至幾乎不需張緊力[13]。同時軸端壓力較小，傳動的效率很高，基本能保持傳動效率在98%右左。同步帶輪因為薄輕，能達(dá)到高速傳動，并且由于帶輪的帶具備較好的柔韌性。在配合帶選擇帶輪時，可選擇直徑較小的帶輪，使得整個結(jié)構(gòu)更加緊湊，并且有效減小齒輪傳動時引起的振動和噪聲，保養(yǎng)起來也更為方便[13]。但它的不足之處是，同步帶輪僅僅適用于一些低扭矩要求的機構(gòu)，且安裝時必須保證精確的中心距距離，并且在制造工藝上，生產(chǎn)制造同步帶和帶輪的工藝更為復(fù)雜。(3) 通過聯(lián)軸器聯(lián)接如圖22c所示，即為聯(lián)軸器聯(lián)接，從而達(dá)到進(jìn)給運動系統(tǒng)的高傳動高度與高傳動精度的要求。同時它有效地簡化了進(jìn)給運動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)[6]。因此這種聯(lián)接方式一般被運用于加工中心或精密數(shù)控機床的進(jìn)給運動系統(tǒng)中。 電動機和絲杠間的聯(lián)接方式第3章 Y軸傳動部分設(shè)計計算絲杠螺母副分為：滑動絲杠螺母副和滾珠絲杠螺母副。（1） 滾珠絲杠螺母副特點：系統(tǒng)剛度好 傳動效率和精度高，運動具有可逆性，壽命長，不能自鎖，制造工藝復(fù)雜[8]。（2） 滑動絲杠螺母副特點：因結(jié)構(gòu)無需耍添加自鎖裝置，適合升降臺。可減輕升降臺工作能耗，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)更方便[8]。由于工作臺要實現(xiàn)X、Y軸向運動，因絲杠副不需要自鎖功能。所以橫向絲杠采用滾珠絲杠螺母副。 滑塊電機直線滾動導(dǎo)軌 進(jìn)給運動裝配簡圖主要技術(shù)指標(biāo)：定位精度：177。；驅(qū)動速度 0~8000mm/min；射流最高切割壓力P：350MPa；水噴嘴直徑：；系統(tǒng)流量：0~分析工作時受力： 龍門架最大受力圖水刀架升降臺Z方向支架： （）式中m—升降臺支架質(zhì)量，—材料密度，v—體積 Z方向升降臺電機： 升降臺的滑動絲杠螺母副： 其中r—絲杠半徑，h—絲杠高度，—材料密度 龍門架Y方向直線滾動型導(dǎo)軌： 質(zhì)量共計： 空載摩擦阻力和加工時摩擦阻力 （） （）由上文推導(dǎo)條件，滾珠絲杠直接與電機連接，因此傳動比為1 則有 （）根據(jù)國標(biāo)，確定絲杠導(dǎo)程為10mm。 （）其中—滾珠絲杠的壽命 —載荷系數(shù) —硬度系數(shù) —滾珠絲杠的 最大工作載荷 萬次 （）n—絲杠平均每分鐘轉(zhuǎn)速 T—機床使用壽命（數(shù)控機床一般取15000h） 則 N （） 選擇滾珠絲杠螺母副型號 滾珠絲杠螺母副尺寸圖結(jié)合以上數(shù)據(jù)選擇滾珠絲杠螺母副的型號為 FFZD63105 旋向右旋其中 公稱直徑=63 基本額定載荷 螺母安裝連接尺寸公稱導(dǎo)程=10 動載荷（KN） （） 90 138絲杠外徑= 靜載荷（KN） （） 90 112 鋼球直徑= 剛度（）2505 22 112絲杠底徑= 75 198 20 循環(huán)圈數(shù) 5 h 13 22 確定絲杠螺紋長度ls（其中 單邊預(yù)留余量為50mm） =800+198+100=1098mm （） 選定精度等級因絲杠上要安裝許多零件，因此選用基軸制，選定g級試用滑動半液體摩擦配合，選定5級精度時，查表得IT5=，查表直徑 =，計算ei=esIT5== （） 驗算自鎖性 當(dāng)量摩擦角： ，——當(dāng)量摩擦系數(shù)， ——摩擦系數(shù)， ——牙側(cè)角， 螺紋升角： （） ,因此不能自鎖。 根據(jù)傳動轉(zhuǎn)矩公式，得螺旋傳動轉(zhuǎn)矩： = 當(dāng)量應(yīng)力： （） 因此，強度滿足要求，螺桿強度達(dá)標(biāo)。 ① 材料力學(xué)公式，得螺桿剪切應(yīng)力： （） = ② 螺桿彎曲應(yīng)力： （）式中，—彎矩，—抗彎截面模量；故螺紋強度非常高，足夠滿足要求。 螺紋柔度： （） 式中 (固定——自由式)， 臨界載荷Fcr： 當(dāng)時： 其中 彈性模量， 慣性矩 （）=根據(jù)機械設(shè)計手冊，～4，因為 ；判定穩(wěn)定性合格。 螺桿的剛度 軸向載荷F造成每個螺紋導(dǎo)程產(chǎn)生的變形： （） 單位長度的變形量： （） 對于龍門式數(shù)控切割機， 不對其表面精度要求嚴(yán)格，其， 能夠達(dá)到要求。根據(jù)簡明機械設(shè)計手冊公式臨界轉(zhuǎn)速: （）由 ,又知：運行速度范圍為0～8000mm/min 所以 又因為 所以能夠達(dá)到條件。 滾珠絲杠CAD圖直線滾動導(dǎo)軌在數(shù)控機床有著廣泛的應(yīng)用。相對普通機床所使用的滑動導(dǎo)軌來說，它的優(yōu)點是： 直線滾動導(dǎo)軌proe圖1定位精度高直線滾動導(dǎo)軌可以極大減小摩擦系數(shù)。其動、靜摩擦系數(shù)相差很小，因此可減少百分之九十的驅(qū)動扭矩。因此，甚至可調(diào)節(jié)機床的定位精度到超微米級。2 機床造價降低且節(jié)約電力機床導(dǎo)軌采用直線滾動導(dǎo)軌后摩擦阻力很小，因此非常適合存在反復(fù)起動、停止往復(fù)的運動。同時它可以使所需的動力源小型化，在動力傳遞機構(gòu)上，大副度地減輕了重量，并且絳低百分之九十的所需電力，節(jié)能效果極佳。3 可以提高機床的運動速度由于直線滾動導(dǎo)朹很小的摩擦阻力因而發(fā)熱少，并且可實現(xiàn)高速白勺機床運動，并且提高約包分之三十的機床工作效率[5]。4 可以維持